Tin 錫

可用於製造人工器官的導管.

歷史

錫是古代已發現的金屬, 拉丁原文為( stannum), 有硬的意思. 英日耳曼語原(tin), 它在青銅器時代己應用廣泛了. 純錫是一種很軟的金屬, 但錫和銅製成的合金--青銅, 其硬度便提高了.

資源

錫的礦物主要是錫石 [cassiterite (SnO2)], 主要產地在亞洲: 如馬來半島, 玻理維亞, 印尼等地. 美國的薀藏量幾乎是零. 錫是用反射爐來提煉, 將煤和二氧化錫混合加熱, 在高溫下煤把二氧化錫還原為金屬錫.

性質

普通的錫含有 9 個穩定的同位素和 18 個不穩定的同位素. 乇是銀白色的金屬, 具有很優良的延展性和容易形成結晶體的特性. 這些特性令錫屈曲時會產生聲響, 被稱為 '錫的哭泣(tin cry)'.

同素異形體

錫在常壓下有兩個不同的同素異形體. 灰色的正方體結構, 稱 a-錫或灰錫在受熱至 13.2oC以上時, 會轉化為白色 的正四面體結構, 稱為 b-錫或白錫, 這是常態的錫. 如果將白錫冷卻至13.2oC以下時, 白錫會慢慢轉化成灰錫, 稱為 '錫害(tin pest)'. 如果在白錫中加入少量的雜質, 例如銻或鉍, 則可避免這個變化. 灰錫的用途較少. 錫是可以磨得很 亮的金屬, 故常用來覆蓋在其他金屬的表面, 以防止空氣和化學物質的腐蝕. 由於錫不含毒性(較其他金屬的毒性 少), 故常鍍在鋼上面, 製成罐頭, 俗稱錫罐, 一般用來貯存食品.

錫的合金也很重要, 它們的用途甚為廣泛. 如錫和鉛的合金可用於焊錫(Soft solder), 金屬字粒(type metal), 易熔金屬, 錫鑞器皿(pewter), 含錫和銅的合金則有 青銅(bronze), 鈴鐘(bell metal), 軸承合金(Babbitt metal:俗稱巴比合金), 還有一些合金, 如壓鑄合金(die casting alloy) 和磷青銅(phosphor bronze)等, 均各具特性, 適合某些特殊用途.

錫對於蒸餾水和自來水是耐腐蝕的, 但易受強酸, 鹼和酸式鹽的腐蝕. 溶於水中的氧亦可加速腐蝕作用. 在空氣中加熱會生成氧化物: SnO2, 呈弱酸性, 與鹼性氧化物中和生成錫酸鹽. 氯化錫(II)是最重要的錫鹽, 在棉布印染中用作還原劑. 錫鹽塗洒在玻璃的表面, 可形成導電的外膜, 適用於 '燈光控制器' 和 '防霧雪的擋風玻璃'.

大部份窗戶用的玻璃, 都是將玻璃浮在熔融的錫面上凝固, 藉以製得平滑的表面, 此方法稱為(Pilkington process).

近年發現錫-鈮合金在低溫下有超導性, 用很低的功率便可產生強力的磁場, 故用這些合金作線圈, 製成一個重數磅的超導電磁鐵, 只須很低的入輸電功率, 它產生的磁力, 可匹比 100 噸並需強力入輸功率的普通電磁鐵.

小心處理, 安全使用

食品的罐頭含有小量的錫是沒有害的, 美國的食品內含錫的限額是 300 mg/kg. 然而, 些錫的有機化合物是有毒性的, 例如三烷基錫和三苯基錫是有毒的, 常用於製殺蟲劑, 故須小心處理.

售價

過去 25 年以來, 錫的售價都徘徊在 US$ 0.50/lb. 在 1990年的售價約為 US$4/lb.

翻譯及寫作: S. C. WONG 資料來源: CRC Handbook of Chemistry and Physics 及 The American Chemical Society.

日期: 25/05/2002